Litosfääri

Litosfääri on Maan ulompi kiinteä kuori, joka sisältää koko maankuoren ja osan maan ylävaipasta ja koostuu sedimentti-, magma- ja metamorfisista kivistä. Litosfäärin alaraja on sumea ja sen määrää kiven viskositeetin jyrkkä lasku, seismisten aaltojen etenemisnopeuden muutos ja kivien sähkönjohtavuuden kasvu. Litosfäärin paksuus mantereilla ja valtamerten alla vaihtelee ja on keskimäärin 25-200 ja 5-100 km.

Tarkastellaan yleisesti maapallon geologista rakennetta. Kolmas planeetta kauimpana auringosta - Maan säde on 6370 km, keskimääräinen tiheys 5,5 g / cm3 ja se koostuu kolmesta kuoresta - kuoresta, vaipasta ja ytimestä. Vaippa ja ydin on jaettu sisä- ja ulkoosiin.

Maankuori on ohut Maan yläkuori, jonka paksuus mantereilla on 40-80 km, valtamerten alla 5-10 km ja se muodostaa vain noin 1 % maapallon massasta. Kahdeksan alkuainetta - happi, pii, vety, alumiini, rauta, magnesium, kalsium, natrium - muodostavat 99,5% maankuoresta. Mantereilla maankuori on kolmikerroksinen: sedimenttikivet peittävät graniittinen kiviä ja graniittinen kivi on basalttikivillä. Valtamerien alla kuori on "valtameristä", kaksikerroksista; sedimenttikivet ovat yksinkertaisesti basalttien päällä, graniittikerrosta ei ole. Maankuoressa on myös siirtymävaiheen tyyppiä (saari-kaarivyöhykkeet valtamerten reunoilla ja eräät alueet mantereilla, kuten Mustameri). Maankuoren paksuus on suurin vuoristoisilla alueilla (Himalajan alla - yli 75 km), keskimääräinen - tasojen alueilla (Länsi-Siperian alangon alla - 35-40, Venäjän alustan rajojen sisällä - 30-35). ), ja pienin - valtamerten keskialueilla (5-7 km). Vallitseva osa maan pinnasta on mantereiden tasangot ja valtameren pohja. Mantereja ympäröi hylly - jopa 200 g syvä ja keskimäärin noin 80 km leveä matalan veden kaistale, joka jyrkän pohjan jyrkän mutkan jälkeen siirtyy mannerrinteeseen (kaltevuus vaihtelee 15- 17 - 20-30 °). Rinteet tasoittuvat vähitellen ja muuttuvat syvyystasangoiksi (syvyys 3,7-6,0 km). Suurimmilla syvyyksillä (9-11 km) on valtamerihautoja, joista suurin osa sijaitsee Tyynenmeren pohjois- ja länsireunoilla.

Suurin osa litosfääristä koostuu magmaisista magmakivistä (95 %), joista mantereilla hallitsevat graniitit ja granitoidit ja valtamerissä basaltit.

Litosfäärin ekologisen tutkimuksen merkitys johtuu siitä, että litosfääri on kaikkien mineraalivarojen ympäristö, yksi ihmisen toiminnan tärkeimmistä kohteista (luonnonympäristön komponentit) merkittävien muutosten kautta, joissa globaali ekologinen kriisi kehittyy. . Mannerkuoren yläosassa kehittyy maaperää, jonka merkitystä ihmiselle tuskin voi yliarvioida. Maaperä - monien vuosien (satojen ja tuhansien vuosien) organomineraalituote elävien organismien yleisestä toiminnasta, vesi, ilma, auringon lämpö ja valo ovat yksi tärkeimmistä luonnonvaroista. Ilmasto- ja geologisista ja maantieteellisistä olosuhteista riippuen maaperän paksuus on 15-25 cm - 2-3 m.

Maaperä syntyi yhdessä elävän aineen kanssa ja kehittyi kasvien, eläinten ja mikro-organismien toiminnan vaikutuksesta, kunnes niistä tuli erittäin arvokas hedelmällinen alusta ihmisille. Suurin osa litosfäärin organismeista ja mikro-organismeista on keskittynyt maaperään, enintään muutaman metrin syvyyteen. Nykyaikaiset maaperät ovat kolmivaiheinen järjestelmä (erirakeiset kiinteät hiukkaset, vesi ja kaasut liuenneet veteen ja huokosiin), joka koostuu mineraalihiukkasten (kiven tuhoutumistuotteet), orgaanisten aineiden (sen mikro-organismien ja sienten eliöstön jätetuotteet) seoksesta. ). Maaperällä on valtava rooli veden, aineiden ja hiilidioksidin kierrossa.

Maankuoren eri kiviin ja sen tektonisiin rakenteisiin liittyy erilaisia ​​mineraaleja: palavia, metalli-, rakennus- sekä kemian- ja elintarviketeollisuuden raaka-aineita.

Kauheat ekologiset prosessit (siirtymät, mutavirrat, maanvyörymät, eroosio) tapahtuivat ajoittain ja jatkuvat litosfäärin rajojen sisällä, jotka ovat erittäin tärkeitä ekologisten tilanteiden muodostumiselle tietyllä planeetan alueella ja johtavat toisinaan globaaleihin ekologisiin. katastrofeja.

Litosfäärin syvillä kerroksilla, joita tutkitaan geofysikaalisin menetelmin, on melko monimutkainen ja vielä riittämättömästi tutkittu rakenne, kuten maan vaippa ja ydin. Mutta on jo tiedossa, että kivien tiheys kasvaa syvyyden myötä, ja jos pinnalla se on keskimäärin 2,3-2,7 g / cm3, niin lähes 400 km:n syvyydessä - 3,5 g / cm3 ja 2900 km:n syvyydessä (vaipan ja ulkoytimen raja) - 5,6 g/cm3. Ytimen keskellä, jossa paine saavuttaa 3,5 tuhatta tonnia/cm2, se nousee arvoon 13-17 g/cm3. Myös maan syvän lämpötilan nousun luonne on selvitetty. 100 km:n syvyydessä se on noin 1300 K, lähes 3000 km:n syvyydessä -4800 ja maan ytimen keskellä - 6900 K.

Valtaosa maapallon aineksesta on kiinteässä tilassa, mutta maankuoren ja ylävaipan rajalla (syvyys 100-150 km) sijaitsee pehmentynyt, tahnamainen kivikerros. Tätä paksuutta (100-150 km) kutsutaan astenosfääriksi. Geofyysikot uskovat, että myös muut maapallon osat voivat olla harvennetussa tilassa (johtuen hajoamisesta, kivien aktiivisesta radiohajoamisesta jne.), erityisesti ulkoytimen vyöhyke. Sisäydin on metallifaasissa, mutta nykyään sen materiaalikoostumuksesta ei ole yksimielisyyttä.

Bibliografia

Tämän työn valmistelussa käytettiin materiaalia sivustolta http://ecosoft.iatp.org.ua/.

Maan sisäinen rakenne sisältää kolme kuorta: maankuoren, vaipan ja ytimen. Maan kuorirakenne määritettiin etämenetelmillä, jotka perustuivat seismisten aaltojen etenemisnopeuden mittaamiseen, ja niissä on kaksi komponenttia - pitkittäiset ja poikittaiset aallot. Pituussuuntaiset (P) aallot liittyvät veto- (tai puristus-) jännityksiin, jotka on suunnattu niiden etenemissuuntaan. Poikittaiset (S) aallot aiheuttavat väliaineen värähtelyjä, jotka on suunnattu suorassa kulmassa niiden etenemissuuntaan nähden. Nämä aallot eivät etene nestemäisessä väliaineessa. Maan fyysisten parametrien pääarvot on annettu kuvassa. 5.1.

Maankuori- kivikuori, joka koostuu kiinteästä aineesta, jossa on ylimäärä piidioksidia, alkalia, vettä ja riittämätön määrä magnesiumia ja rautaa. Se erottuu ylävaipasta Mohorovićin raja(Moho-kerros), jolla tapahtuu pitkittäisten seismisten aaltojen nopeuksien hyppy noin 8 km/s asti. Tämän jugoslavian tiedemiehen A. Mohorovicin vuonna 1909 määrittämän rajan uskotaan osuvan ylemmän vaipan ulomman peridotiittikuoren kanssa. Maankuoren paksuus (1 % maan kokonaismassasta) on keskimäärin 35 km: mantereiden nuorten poimutettujen vuorten alla se kasvaa 80 km:iin ja valtameren keskiharjanteiden alla laskee 6-7 km:iin (alkaen alkaen). valtameren pohjan pinta).

Vaippa on tilavuudeltaan ja painoltaan maan suurin kuori, joka ulottuu maankuoren pohjasta rajaa Gutenbergiä, joka vastaa noin 2900 km:n syvyyttä ja otetaan vaipan alarajaksi. Vaippa on jaettu alaosaan alempi(50 % maapallon massasta) ja alkuun(kahdeksantoista%). Nykyaikaisten käsitysten mukaan vaipan koostumus on melko homogeeninen vaipan sisäisten virtojen voimakkaan konvektiivisen sekoittumisen vuoksi. Vaipan materiaalikoostumuksesta ei ole juuri mitään suoria tietoja. Oletetaan, että se koostuu sulasta silikaattimassasta, joka on kyllästetty kaasuilla. Pitkittäis- ja poikittaisaaltojen etenemisnopeudet alavaipassa nousevat 13 ja 7 km/s, vastaavasti. Ylävaippa 50-80 km (valtamerten alla) ja 200-300 km (mantereiden alla) syvyydestä 660-670 km:iin on ns. astenosfääri. Tämä on aineen lisääntynyt plastisuuskerros lähellä sulamispistettä.

Ydin on pallo, jonka keskimääräinen säde on noin 3500 km. Myöskään ytimen koostumuksesta ei ole suoraa tietoa. Tiedetään, että se on maan tihein kuori. Ydin on myös jaettu kahteen osaan: ulkoinen, 5150 km:n syvyyteen, joka on nestemäisessä tilassa, ja sisäinen - kovaa. Ulkoytimessä pitkittäisaaltojen etenemisnopeus laskee 8 km/s, kun taas poikittaiset aallot eivät etene ollenkaan, mikä on todiste sen nestemäisestä tilasta. Syvemmin kuin 5150 km pitkittäisaaltojen etenemisnopeus kasvaa ja poikittaiset aallot kulkevat taas ohi. Sisäydin muodostaa 2% Maan massasta, ulompi - 29%.

Maan ulompi "kova" kuori, mukaan lukien maankuori ja vaipan yläosa, muodostuu litosfääri(Kuva 5.2). Sen kapasiteetti on 50-200 km.

Riisi. 5.1. Fyysisten parametrien muutokset maan suolistossa (S.V. Aplonovin, 2001 mukaan)

Riisi. 5.2. Maan sisäinen rakenne ja pituussuuntaisen etenemisnopeus (R) ja poikittainen (S) seismiset aallot (S. V. Aplonovin, 2001 mukaan)

Litosfääriä ja alla olevia astenosfäärin liikkuvia kerroksia, joissa yleensä syntyy ja toteutuu tektonisia maansisäisiä liikkeitä ja joissa esiintyy usein maanjäristyksiä ja sulaa magmaa, kutsutaan ns. tektonosfääri.

Maankuoren koostumus. Kemialliset alkuaineet maankuoressa muodostavat luonnollisia yhdisteitä - mineraalit, yleensä kiinteitä aineita, joilla on tietyt fysikaaliset ominaisuudet. Maankuoressa on yli 3000 mineraalia, joista noin 50 on kiviä muodostavia.

Muodostuu säännöllisiä luonnollisia mineraaliyhdistelmiä kiviä. Maankuori koostuu eri koostumukseltaan ja alkuperältään erilaisista kivistä. Alkuperän mukaan kivet jaetaan magmaisiin, sedimenttisiin ja metamorfisiin kivet.

Tuliperäiset kivet muodostuu magman kiinteytymisestä. Jos tämä tapahtuu maankuoren paksuudessa, niin tunkeileva kiteytyneet kivet, ja kun magma purkautuu pinnalle, ylitsevuotava koulutus. Piidioksidipitoisuuden (SiO2) mukaan erotetaan seuraavat magmakiviryhmät: hapan(> 65 % - graniitit, lipariitit jne.), keskikokoinen(65-53 % - syeniitit, andesiitit jne.), pää(52-45% - gabro, basaltit jne.) ja ultraemäksinen(<45% - перидотиты, дуниты и др.).

Sedimenttikivilajeja syntyä maan pinnalle eri tavoin aineen laskeutumisesta johtuen. Osa niistä muodostuu kivien tuhoutumisen seurauksena. Tämä on klassinen, tai muovia, kiviä. Sirpaleiden koko vaihtelee lohkareista ja kivistä silttihiukkasiin, mikä mahdollistaa niiden joukon erottamisen eri granulometrisen koostumuksen kiviä - lohkareita, kiviä, konglomeraatteja, hiekkaa, hiekkakiviä jne. Orgaaniset kivet luodaan organismien (kalkkikivi, hiili, liitu jne.) osallistumisella. Merkittävä paikka on varattu kemogeeninen kivet, jotka liittyvät aineen saostumiseen liuoksesta tietyissä olosuhteissa.

metamorfisia kiviä muodostuvat magma- ja sedimenttikivissä tapahtuvien muutosten seurauksena korkeiden lämpötilojen ja paineiden vaikutuksesta maan suolistossa. Näitä ovat gneisset, liuskeet, marmori jne.

Noin 90 % maankuoren tilavuudesta on kiteisiä kiviä, jotka ovat magmaisia ​​ja metamorfisia. Maantieteellisen vaipan kannalta suhteellisen ohuella ja epäjatkuvalla kerroksella sedimenttikiviä (stratisfääriä) on tärkeä rooli, joka on suorassa kosketuksessa maantieteellisen vaipan eri osien kanssa. Sedimenttikivien keskimääräinen paksuus on noin 2,2 kilometriä, todellinen paksuus vaihtelee 10-14 kilometristä kouruissa 0,5-1 kilometriin merenpohjassa. A. B. Ronovin tutkimusten mukaan yleisimmät sedimenttikivet ovat savet ja liuske (50 %), hiekka ja hiekkakivet (23,6 %), karbonaattimuodostelmat (23,5 %). Tärkeä rooli maan pinnan koostumuksessa on ei-jääkauden lössillä ja lössimäisillä savialueilla, jääkausialueiden moreenien lajittelemattomilla kerroksilla sekä vesiperäisten kivi-hiekkamuodostelmien vyöhykkeen sisäisillä kertymillä.

Maankuoren rakenne. Rakenteen ja paksuuden mukaan (kuva 5.3) erotetaan kaksi maankuoren päätyyppiä - mannermainen (mannermainen) ja valtameri. Erot niiden kemiallisessa koostumuksessa voidaan nähdä taulukosta. 5.1.

mannermainen kuori koostuu sedimentti-, graniitti- ja basalttikerroksista. Jälkimmäinen erotetaan mielivaltaisesti, koska seismisten aaltojen nopeudet ovat yhtä suuret kuin basalttien nopeudet. Graniittikerros koostuu piillä ja alumiinilla rikastetuista kivistä (SIAL), basalttikerroksen kivet on rikastettu piillä ja magnesiumilla (SIAM). Graniittikerroksen, jonka keskimääräinen kivitiheys on noin 2,7 g/cm3, ja basalttikerroksen, jonka keskitiheys on noin 3 g/cm3, välinen kosketus tunnetaan Konradin rajana (nimetty sen löytäneen saksalaisen tutkimusmatkailijan W. Konradin mukaan vuonna 1923).

valtameren kuori kaksikerroksinen. Sen päämassa koostuu basalteista, joiden päällä on ohut sedimenttikerros. Basalttien paksuus ylittää 10 km; yläosissa sedimenttimäisten myöhäismesozoisten kivien kerrokset tunnistetaan luotettavasti. Sedimenttipeitteen paksuus ei yleensä ylitä 1-1,5 km.

Riisi. 5.3. Maankuoren rakenne: 1 - basalttikerros; 2 - graniittikerros; 3 - stratisfääri ja sään aiheuttama kuori; 4 - valtameren pohjan basaltit; 5 - alueet, joilla on vähän biomassaa; 6 - alueet, joilla on korkea biomassa; 7 - valtameren vedet; 8 - merijää; 9 - Mannerrinteiden syvät virheet

Mannerten basalttikerros ja valtameren pohja on pohjimmiltaan erilainen. Mantereilla nämä ovat kosketusmuodostelmia vaipan ja vanhimpien maanpäällisten kivien välillä, ikään kuin planeetan ensisijainen kuori, joka syntyi ennen itsenäistä kehitystä tai sen alussa (mahdollisesti todiste Maan "kuun" vaiheesta evoluutio). Valtamerissä nämä ovat todellisia basalttimuodostelmia, pääasiassa mesotsoiselta ajalta, jotka syntyivät vedenalaisista vuodatuksista litosfäärilevyjen laajenemisen aikana. Ensimmäisen iän tulisi olla useita miljardeja vuosia, toisen - enintään 200 miljoonaa vuotta.

Taulukko 5.1. Manner- ja valtameren kuoren kemiallinen koostumus (S.V. Aplonovin mukaan, 2001)

	Sisältö, %
oksideja	mannermainen kuori	valtameren kuori
SiO2	60,2	48,6
TiО2	0,7	1.4
Al2O3	15,2	16,5
Fe2O3	2,5	2,3
FeO	3,8	6,2
MNO	0,1	0,2
MgO	3,1	6,8
CaO	5,5	12,3
Na2O	3,0	2,6
K2O	2,8	0,4

Joissain paikoissa on siirtymätyyppi maankuorta, jolle on ominaista merkittävä alueellinen heterogeenisuus. Se tunnetaan Itä-Aasian reunamerillä (Beringinmerestä Etelä-Kiinan mereen), Sundan saaristossa ja joillakin muilla maapallon alueilla.

Erilaisten maankuoren esiintyminen johtuu eroista planeetan yksittäisten osien kehityksessä ja niiden iässä. Tämä ongelma on erittäin mielenkiintoinen ja tärkeä maantieteellisen vaipan rekonstruoinnin kannalta. Aikaisemmin oletettiin, että valtameren kuori on ensisijainen ja mannermainen kuori on toissijainen, vaikka se onkin monia miljardeja vuosia vanhempi. Nykyaikaisten käsitteiden mukaan valtameren kuori syntyi magman tunkeutumisesta mantereiden välisiin vaurioihin.

Tiedemiesten unelmat litosfäärin rakennetta koskevien ideoiden käytännön todentamisesta etäisten geofysikaalisten tietojen pohjalta toteutuivat 1900-luvun toisella puoliskolla, kun maalla ja maailman valtameren pohjalla porattiin syvää ja erittäin syvää. tuli mahdolliseksi. Tunnetuimpia hankkeita on Kuolan supersyvä kaivo, joka on porattu 12 066 metrin syvyyteen (kairaus lopetettiin vuonna 1986) Baltic Shieldissä maankuoren graniitti- ja basalttikerrosten välisen rajan saavuttamiseksi, ja jos mahdollista, sen ainoa - Moho-horisontti. Kuolan supersyvä kaivo kumosi monia vakiintuneita käsityksiä Maan sisustuksen rakenteesta. Geofysikaalisella luotauksella oletetun Konradin horisontin sijaintia tällä alueella noin 4,5 kilometrin syvyydessä ei vahvistettu. Puristusaaltojen nopeus muuttui (ei lisääntynyt, vaan laski) 6842 m:n tasolla, jossa varhaisen proterotsoiikan vulkanogeenis-sedimenttikivet muuttuivat myöhäisen arkean amfiboliitti-gneissikiviksi. Muutoksen "syyllinen" ei ollut kivien koostumus, vaan niiden erityinen tila - vetyhajoaminen, joka löydettiin ensimmäisen kerran luonnollisessa tilassa maan paksuudessa. Siten toinen selitys geofyysisten aaltojen nopeuksien ja suuntien muutoksesta tuli mahdolliseksi.

Maankuoren rakenneosat. Maankuorta on muodostunut vähintään 4 miljardia vuotta, jonka aikana se on monimutkaistunut. endogeenisten (pääasiassa tektonisten liikkeiden vaikutuksen alaisena) ja eksogeenisten (sään jne.) prosessien vaikutus. Eri intensiteetillä ja eri aikoina ilmenneet tektoniset liikkeet muodostivat maankuoren rakenteita, jotka muodostavat helpotus planeetat.

Suuria maamuotoja kutsutaan morforakenteita(esim. vuoristot, tasangot). Muodostuu suhteellisen pieniä maamuotoja morfosveistokset(esimerkiksi karsti).

Maan tärkeimmät planeettarakenteet - mantereilla ja valtameret. AT mantereiden sisällä erotetaan suuria toisen luokan rakenteita - taitetut vyöt ja alustat, jotka ilmenevät selkeästi nykyaikaisessa reliefissä.

Alustat - nämä ovat tektonisesti vakaita maankuoren osia, jotka ovat yleensä kaksikerroksisia: alempi, vanhimpien kivien muodostama, on ns. perusta, ylempi, koostuu pääasiassa myöhemmän iän sedimenttikivistä - sedimenttipeite. Laturien ikä arvioidaan säätiön muodostumisajankohdan mukaan. Lavan osia, joissa perustus on upotettu sedimenttipeitteen alle, kutsutaan laatat(esimerkiksi venäläinen levy). Paikkoja, joissa alustan perustuksen kivet tulevat päivän pintaan, kutsutaan suojat(esimerkiksi Baltic Shield).

Valtamerten pohjalla erotetaan tektonisesti vakaat alueet - thalassokratonit ja liikkuvat tektonisesti aktiiviset nauhat - georiftogenals. Jälkimmäiset vastaavat spatiaalisesti valtameren keskiharjanteita vuorotellen nousuineen (merivuorten muodossa) ja vajoamisineen (syvän veden painumien ja juoksuhaudoiden muodossa). Yhdessä tulivuoren ilmenemismuotojen ja merenpohjan paikallisten kohoumien kanssa valtamerten geosynkliinit luovat erityisiä saarikaarien ja saariston rakenteita, jotka ilmenevät Tyynenmeren pohjois- ja länsireunoilla.

Mannerten ja valtamerten väliset kosketusvyöhykkeet jaetaan kahteen tyyppiin: aktiivinen ja passiivinen. Ensimmäiset ovat voimakkaimpien maanjäristysten, aktiivisen vulkanismin ja huomattavan tektonisten liikkeiden keskukset. Morfologisesti ne ilmaistaan ​​marginaalisten merien, saarikaarien ja syvien valtamerten juoksuhaudoilla. Tyypillisimpiä ovat kaikki Tyynenmeren reunat ("Pacific Ring of Fire") ja Intian valtameren pohjoisosa. Jälkimmäiset ovat esimerkki mantereiden asteittaisesta muutoksesta hyllyjen ja mantereiden rinteiden kautta merenpohjaan. Nämä ovat suurimman osan Atlantin valtamerestä sekä arktisesta ja Intian valtamerestä. Voidaan puhua myös monimutkaisemmista kontakteista, erityisesti maankuoren siirtymätyyppien kehitysalueilla.

Litosfäärin dynamiikka. Eri suuntien tutkijat kehittävät ideoita maanpäällisten rakenteiden muodostumismekanismista, jotka voidaan yhdistää kahteen ryhmään. edustajat fiksismi ne lähtevät väitteestä maanosien kiinteästä sijainnista maan pinnalla ja pystysuuntaisten liikkeiden vallitsemisesta maankuoren kerrosten tektonisissa muodonmuutoksissa. Kannattajat mobilismia päärooli on vaakasuuntaisilla liikkeillä. Mobilismin pääajatukset muotoili A. Wegener (1880-1930) as mantereen ajautumisen hypoteesi. 1900-luvun jälkipuoliskolla saadut uudet tiedot mahdollistivat tämän suunnan kehittämisen nykyaikaiseen teoriaan uusmobilismi, selittää maankuoren prosessien dynamiikkaa suurten litosfäärilevyjen ajautumalla.

Neomobilismin teorian mukaan litosfääri koostuu levyistä (niiden lukumäärä vaihtelee eri arvioiden mukaan kuudesta useaan kymmeneen), jotka liikkuvat vaakasuunnassa nopeudella useista millimetreistä useisiin senttimetreihin vuodessa. Litosfäärilevyt vedetään liikkeeseen ylemmän vaipan lämpökonvektion seurauksena. Viimeaikaiset tutkimukset, erityisesti syväporaus, osoittavat kuitenkin, että astenosfäärikerros ei ole jatkuva. Jos kuitenkin tunnustetaan astenosfäärin diskreetti, niin klassisten geodynamiikan mallien taustalla olevat vakiintuneet käsitykset konvektiivisista soluista ja maankuoren liikkeen rakenteesta on myös hylättävä. Esimerkiksi P. N. Kropotkin uskoo, että on oikeampaa puhua pakotetusta konvektiosta, joka liittyy aineen liikkumiseen Maan vaipan vuorotellen Maan säteen kasvun ja pienenemisen vaikutuksesta. Intensiivinen vuoristorakentaminen viimeisten kymmenien miljoonien vuosien aikana hänen mielestään johtui Maan asteittaisesta puristumisesta, joka oli noin 0,5 mm vuodessa tai 0,5 km miljoonassa vuodessa, mahdollisesti maan yleisen taipumuksen mukaan. laajentaa.

Maankuoren nykyisen rakenteen mukaan valtamerten keskiosissa litosfäärilevyjen rajat ovat valtameren keskiharjanteita rift (vika) vyöhykkeillä niiden akseleilla. Valtamerten reuna-alueilla, mantereiden ja valtameren pohjan välisillä siirtymävyöhykkeillä, geosynklinaaliset liikkuvat vyöt taittuneet vulkaaniset saarikaaret ja syvänmeren juoksuhautoja niiden ulkoreunoilla. Litosfäärilevyjen vuorovaikutukseen on kolme vaihtoehtoa: ristiriita, tai levittäminen; törmäys, siihen liittyy kosketuslevyjen tyypistä riippuen subduktio, kasvatus tai törmäys; vaakasuoraan lipsahdus yksi levy suhteessa toiseen.

Valtamerten ja maanosien ilmaantumisen ongelmasta on huomattava, että tällä hetkellä se ratkaistaan ​​useimmiten tunnistamalla maankuoren pirstoutuminen useiksi levyiksi, joiden erottaminen aiheutti valtamerten miehittämien valtavien painumien muodostumisen. vedet. Kaavio merenpohjan geologisesta rakenteesta on esitetty kuvassa. 5.4. Merenpohjan basalttien magneettikentän käänteiskaaviossa näkyy hämmästyttäviä säännönmukaisuuksia samanlaisten muodostumien symmetrisestä sijoittumisesta leviämisvyöhykkeen molemmin puolin ja niiden asteittaisesta ikääntymisestä kohti mantereja (kuva 5.5). Ei vain oikeudenmukaisuuden vuoksi, panemme merkille olemassa olevan mielipiteen valtamerten riittävästä antiikista - syvät valtameren sedimentit sekä basaltisen valtameren kuoren jäännökset ofioliittien muodossa ovat laajalti edustettuina Maan geologisessa historiassa viimeisen 2,5 miljardin vuoden aikana. Muinaisen valtameren kuoren ja litosfäärin lohkot, jotka on painettu syvälle sedimenttialtaiden pohjaan - eräänlainen maankuoren epäonnistuminen, S. V. Aplonovin mukaan - todistavat planeetan toteutumattomista mahdollisuuksista - "epäonnistuneet valtameret".

Riisi. 5.4. Kaavio Tyynen valtameren pohjan geologisesta rakenteesta ja sen mannermaisesta rakenteesta (A. A. Markushevin, 1999 mukaan): / - mantereen vulkanismi (a- erilliset tulivuoret, b - ansa kentät); II - saaren tulivuoret ja mantereen reunat (a - vedenalainen, b- maaperä); III- vedenalaisten harjujen tulivuoret (a) ja valtamerten saaret (b); IV- marginaaliset meritulivuoret (a - vedenalainen, b - maaperä); V- leviävät rakenteet nykyaikaisen toleiiitti-basaltti vedenalaisen vulkanismin kehittymiselle; VI- syvän veden juoksuhautoja; VII- litosfäärilevyt (numerot ympyröissä): 1 - burma; 2 - Aasialainen; 3 - Pohjoisamerikkalainen; 4 - Etelä-amerikkalainen; 5 - Etelämanner; 6 - australialainen; 7- Salomo; 8- Bismarck; 9 - Filippiinit; 10 - Mariana; 11 - Juan de Fuca; 12 - Karibia; 13 - Kookos; 14 - Nazca; 15 - Skosha; 16 - Tyynenmeren; VIII- tärkeimmät tulivuoret ja ansakentät: 1 - Leipuri; 2 - Lassen Peak; 3-5- ansoja {3 - Kolumbia, 4 - Patagonia, 5 - Mongolia); 6 - Tres Virgines 7 - parikutiini; 8 - Popocatepetl; 9 - Mont Pele; 10 - Cotopaxi; 11 - Taravera; 12 - Kermadec; 13 - Maunaloa (Havaijin saaristo); 14- Krakatoa; 75- Taal; 16- Fujiyama; 17 - Teologi; 18 - Katmai. Basalttien ikä on annettu poraustietojen perusteella

Riisi. 5.5. Atlantin valtameren pohjan ikä (miljoonaa vuotta), määritetty magnetostratigraafisella asteikolla (E. Zeibol ja V. Berger, 1984)

Maan modernin ulkonäön muodostuminen. AT Maan historian aikana mantereiden ja valtamerten sijainti ja konfiguraatio ovat muuttuneet jatkuvasti. Geologisten tietojen mukaan Maan mantereet yhdistyivät neljä kertaa. Niiden muodostumisvaiheiden rekonstruktio viimeisten 570 miljoonan vuoden aikana (fanerotsoisessa) osoittaa viimeisen supermantereen olemassaolon - Pangea melko paksulla, jopa 30-35 km:n mannerkuorella, muodostui 250 miljoonaa vuotta sitten ja joka hajosi gondwana, miehittää maapallon eteläosan, ja Laurasia, yhdisti pohjoiset maanosat. Pangean romahtaminen johti vesistön avautumiseen, alun perin muodossa paleo-tyynimeri valtameri ja valtameri Tethys, ja myöhemmin (65 miljoonaa vuotta sitten) - nykyaikaiset valtameret. Nyt seuraamme maanosien ajautumista erilleen. On vaikea kuvitella, mikä on nykyaikaisten maanosien ja valtamerten sijainti tulevaisuudessa. S. V. Aplonovin mukaan heidät on mahdollista yhdistää viidenneksi supermantereeksi, jonka keskus on Euraasia. V. P. Trubitsyn uskoo, että miljardin vuoden kuluttua maanosat voivat jälleen kokoontua etelänavalle.

Litosfääri. Maankuori. 4,5 miljardia vuotta sitten Maa oli pallo, joka koostui joistakin kaasuista. Vähitellen raskasmetallit, kuten rauta ja nikkeli, painuivat keskelle ja tiivistyivät. Kevyet kivet ja mineraalit kelluivat pintaan, jäähtyivät ja kovettuivat.

Maan sisäinen rakenne.

On tapana jakaa maapallon runko kolme pääosat - litosfääri(maapallon kuori) vaippa ja ydin.

Ydin on maan keskipiste , jonka keskimääräinen säde on noin 3500 km (16,2 % maan tilavuudesta). Kuten ehdotettiin, se koostuu raudasta, johon on sekoitettu piitä ja nikkeliä. Ytimen ulkoosa on sulassa tilassa (5000 °C), kun taas sisäosa on näennäisesti kiinteää (alaydin). Aineen liike ytimessä luo maapallolle magneettikentän, joka suojaa planeettaa kosmiselta säteilyltä.

Ydin on muuttumassa vaippa , joka ulottuu lähes 3000 km (83 % maapallon tilavuudesta). Sen uskotaan olevan kiinteä, samalla muovinen ja kuuma. Vaippa koostuu kolme kerrosta: Golitsyn-kerros, Gutenberg-kerros ja substraatti. Vaipan yläosa, ns magma , sisältää kerroksen, jonka viskositeetti, tiheys ja kovuus on alentunut - astenosfääri, jossa maan pinnan osat ovat tasapainossa. Vaipan ja ytimen välistä rajaa kutsutaan Gutenberg-kerrokseksi.

Litosfääri

Litosfääri - "kiinteän" maan ylempi kuori, mukaan lukien maankuori ja maan alla olevan ylemmän vaipan yläosa.

Maankuori - "kiinteän" maan ylempi kuori. Maankuoren paksuus on 5 kilometriä (valtamerten alla) 75 kilometriin (mantereiden alla). Maankuori on heterogeeninen. Se erottaa 3 kerrosta – sedimentti, graniitti, basaltti. Graniitti- ja basalttikerrokset ovat saaneet nimensä, koska ne sisältävät kiviä, jotka ovat fysikaalisesti samanlaisia ​​kuin graniitin ja basaltin.

Yhdiste maankuori: happi (49%), pii (26%), alumiini (7%), rauta (5%), kalsium (4%); yleisimmät mineraalit ovat maasälpä ja kvartsi. Maankuoren ja vaipan välistä rajaa kutsutaan moho pinta .

Erottaa mannermainen ja valtamerellinen maankuorta. Oceanic erilainen kuin manner (manner) graniittikerroksen puute ja paljon pienempi teho (5-10 km). Paksuus mannermainen kuori tasangoilla 35-45 km, vuoristossa 70-80 km. Mantereiden ja valtamerten rajalla, saarten alueilla, maankuoren paksuus on 15-30 km, graniittikerros on kiilautunut.

Kerrosten sijainti mannerkuoressa osoittaa eri muodostumisaika . Basalttikerros on vanhin, nuorempi kuin se on graniittia, ja nuorin on ylempi, sedimenttinen, tällä hetkellä kehittyvä kerros. Kukin kuoren kerros muodostui pitkän geologisen ajanjakson aikana.

Litosfäärilevyt

Maankuori on jatkuvassa liikkeessä. Ensimmäinen hypoteesi aiheesta mannerlaattojen liikunta(eli maankuoren vaakasuuntainen liike) esitettiin 1900-luvun alussa A. Wegener. Sen perusteella luotu teoria litosfäärilevyistä . Tämän teorian mukaan litosfääri ei ole monoliitti, vaan se koostuu seitsemästä suuresta ja useista pienemmistä levyistä, jotka "kelluvat" astenosfäärissä. Litosfäärilevyjen välisiä raja-alueita kutsutaan seismiset vyöt - Nämä ovat planeetan "levottomimmat" alueet.

Maankuori on jaettu vakaaseen ja liikkuvaan osaan.

Maankuoren vakaat alueet - alustat- muodostuvat liikkuvuutensa menettäneiden geosynkliinien kohdalle. Alusta koostuu kiteisestä kellarista ja sedimenttipeitteestä. Perustuksen iästä riippuen erotetaan muinaiset (prekambrian) ja nuoret (paleotsoiset, mesozoiset) alustat. Muinaiset alustat sijaitsevat kaikkien maanosien juurella.

Maan pinnan liikkuvia, hyvin leikattuja osia kutsutaan geosynkliineiksi ( taitetut alueet ). Niiden kehityksessä on kaksi vaihetta : ensimmäisessä vaiheessa maankuori kokee vajoamisen, sedimenttikivet kerääntyvät ja muuttuvat. Sitten alkaa maankuoren kohoaminen, kivet murskataan poimuiksi. Maapallolla oli useita intensiivisen vuoristorakentamisen aikakausia: Baikal, Caledonian, Hercynian, Mesozoic, Cenozoic. Tämän mukaisesti erotetaan erilaiset taittoalueet.

Arkistoitu: kolme maantieteen oppituntia aiheesta "Litosfääri"

"litosfääri_levy"

Litosfäärilevy on suuri vakaa alue maankuoressa, osa litosfääriä. Levytektoniikan teorian mukaan litosfäärilevyjä rajoittavat seismisen, vulkaanisen ja tektonisen toiminnan vyöhykkeet - levyrajoja.

Maankuoren jakautuminen laatoiksi ei ole yksiselitteistä, ja geologisen tiedon kerryttyä uusia levyjä erottuu ja jotkin levyrajoja tunnustetaan olemattomiksi.

A. Wegener sai idean mantereiden mahdollisesta liikkeestä, kun hän tutki huolellisesti maailman maantieteellistä karttaa. Hänet hämmästytti Etelä-Amerikan ja Afrikan rannikon ääriviivojen hämmästyttävä samankaltaisuus.

Levyjen muodostuminen ja liikkuminen liittyy vaippa-aineen sekoittumiseen sen ylä- ja alaosan lämpötilaerosta johtuen.

Levyrajoja on kolmenlaisia: divergentti, konvergentti ja muunnos.

Levyrajoja on kolmenlaisia: divergentti, konvergentti ja muunnos.

Vuorten ja keskivuurien muodostuminen

Levyjen siirtyminen maanjäristysten aikana

Näytä esityksen sisältö
"Säilytys. vyö"

Horst - kohonnut, yleensä pitkänomainen maankuoren osa, joka muodostuu tektonisten liikkeiden seurauksena.

Graben - Maankuoren osa, joka on laskettu ympäröivään alueeseen tektonisten vaurioiden myötä.

Näytä esityksen sisältö
"Muinaiset maanosat"

muinaiset maanosat

Mannerten ja valtamerten maantiede

Maan kohokuvion muodostumisen historia

Maan muodostumisen jälkeen - 4,6 miljardia vuotta sitten - sen pinnan ulkonäkö on muuttunut monta kertaa: maanosat ja valtameret ovat saaneet eri kokoisia ja muotoisia. Mannerten ja valtamerten nykyinen maantieteellinen sijainti, niiden pinnan piirteet ovat seurausta maan pitkästä geologisesta kehityksestä.

Pangea, 200 miljoonaa vuotta sitten

Pangea on annettu nimi Alfred Wegener protomantereella, joka syntyi paleotsoisella aikakaudella.

Muinainen maanosa ja valtameri

Pangean muodostumisprosessissa muinaisemmilta mantereilta niiden törmäyspaikoille syntyi vuoristojärjestelmiä, joista osa on ollut olemassa tähän päivään asti, esimerkiksi Uralit tai Appalakkit. Nämä varhaiset vuoret ovat paljon vanhempia kuin sellaiset suhteellisen nuoret vuoristojärjestelmät, kuten Alpit Euroopassa, Cordillera Pohjois-Amerikassa, Andit Etelä-Amerikassa tai Himalaja Aasiassa. Useita miljoonia vuosia kestävän eroosion vuoksi Uralit ja Appalakkit ovat matalissa vuoristoissa.

Jättivaltamerta, joka pesi Pangean, kutsutaan

Panthalassa .

Noin 200 miljoonaa vuotta sitten Pangea alkoi jakautua ja jakautui ensin kahdeksi mantereeksi: Laurasiaksi ja Gondwanaksi.

Edelleen jakautuminen jakoi Laurasian Pohjois-Amerikkaan ja Euraasiaan ja Gondwanan eteläisiin maanosiin: Afrikkaan, Etelä-Amerikkaan, Intiaan, Australiaan ja Etelämannereen.

Litosfäärilevyjen hajoamisen vuoksi maanosat siirtyivät pois toisistaan ​​ja valtasivat lopulta nykyisen asemansa. Mantereiden välillä Atlantin, Intian ja arktisten valtamerten painumat laajenivat.

Mitä maanosia odottaa tulevaisuudessa?

Karttojen mustat viivat ovat jättimäisten levyjen rajoja, jotka levittävät hitaasti ja tasaisesti maanosia. Nyt tiedemiehet voivat ennakoida tulevaisuuden maantiedettä: uusin kartta kertoo huomisen planeettasta. Katso - Atlantin valtamerestä on tullut entistä leveämpi ja Afrikka on jakautunut.

Oletettavasti maanosamme törmäävät jälleen ja muodostavat uuden supermantereen, jolle on jo annettu nimi - Pangea Ultima. Termin Pangea Ultima ja mantereen ulkonäön teorian loi amerikkalainen geologi Christopher Scotese, joka käyttämällä erilaisia ​​​​menetelmiä litosfäärilevyjen liikkeen laskemiseen havaitsi, että sulautuminen voi tapahtua jossain 200 miljoonan vuoden kuluttua.

Viimeinen Pangea, kuten tätä maanosaa joskus Venäjällä kutsutaan, on lähes kokonaan aavikon peitossa, ja luoteessa ja kaakossa on valtavia vuorijonoja.

Lisää hintasi tietokantaan

Kommentti

Litosfääri on maapallon kivikuori. Kreikan kielestä "lithos" - kivi ja "pallo" - pallo

Litosfääri on Maan ulompi kiinteä kuori, joka sisältää koko maankuoren ja osan maan ylävaipasta ja koostuu sedimentti-, magma- ja metamorfisista kivistä. Litosfäärin alaraja on sumea ja sen määrää kiven viskositeetin jyrkkä lasku, seismisten aaltojen etenemisnopeuden muutos ja kivien sähkönjohtavuuden kasvu. Litosfäärin paksuus mantereilla ja valtamerten alla vaihtelee ja on keskimäärin 25 - 200 ja 5 - 100 km.

Tarkastellaan yleisesti maapallon geologista rakennetta. Kolmas planeetta kauimpana Auringosta - Maan säde on 6370 km, keskimääräinen tiheys 5,5 g / cm3 ja koostuu kolmesta kuoresta - haukkua, kylpytakit ja minä. Vaippa ja ydin on jaettu sisä- ja ulkoosiin.

Maankuori on ohut Maan yläkuori, jonka paksuus mantereilla on 40-80 km, valtamerten alla 5-10 km ja se muodostaa vain noin 1 % maapallon massasta. Kahdeksan alkuainetta - happi, pii, vety, alumiini, rauta, magnesium, kalsium, natrium - muodostavat 99,5% maankuoresta.

Tieteellisten tutkimusten mukaan tutkijat pystyivät osoittamaan, että litosfääri koostuu:

• happi - 49 %;
• Pii - 26 %;
• Alumiini - 7%;
• rauta - 5%;
• kalsium - 4 %
• Litosfäärin koostumus sisältää monia mineraaleja, yleisimmät ovat maasälpä ja kvartsi.

Mantereilla maankuori on kolmikerroksinen: sedimenttikivet peittävät graniittinen kiviä ja graniittinen kivi on basalttikivillä. Valtamerten alla kuori on "valtamerellinen", kaksikerroksinen; sedimenttikivet ovat yksinkertaisesti basalttien päällä, graniittikerrosta ei ole. Maankuoressa on myös siirtymävaiheen tyyppiä (saari-kaarivyöhykkeitä valtamerten laitamilla ja joillakin alueilla mantereilla, kuten Mustallamerellä).

Maankuori on paksuin vuoristoisilla alueilla.(Himalajan alla - yli 75 km), keskimmäinen - tasojen alueilla (Länsi-Siperian alangon alla - 35-40, Venäjän alustan rajojen sisällä - 30-35) ja pienin - valtamerten keskialueet (5-7 km). Vallitseva osa maan pinnasta on mantereiden tasangot ja valtameren pohja.

Mantereja ympäröi hylly - jopa 200 g syvä ja keskimäärin noin 80 km leveä matalan veden kaistale, joka jyrkän pohjan jyrkän mutkan jälkeen siirtyy mannerrinteeseen (kaltevuus vaihtelee 15- 17 - 20-30 °). Rinteet tasoittuvat vähitellen ja muuttuvat syvyystasangoiksi (syvyys 3,7-6,0 km). Suurimmilla syvyyksillä (9-11 km) on valtamerihautoja, joista suurin osa sijaitsee Tyynenmeren pohjois- ja länsireunoilla.

Suurin osa litosfääristä koostuu magmaisista magmakivistä (95 %), joista mantereilla hallitsevat graniitit ja granitoidit ja valtamerissä basaltit.

Litosfäärin lohkot - litosfäärilevyt - liikkuvat suhteellisen plastista astenosfääriä pitkin. Levytektoniikan geologian osa on omistettu näiden liikkeiden tutkimukselle ja kuvaukselle.

Litosfäärin ulkokuoren osoittamiseen käytettiin vanhentunutta termiä sial, joka tulee kivien Si (lat. Silicium - pii) ja Al (lat. Alumiini - alumiini) pääelementtien nimestä.

Litosfäärilevyt

On syytä huomata, että suurimmat tektoniset levyt ovat erittäin selvästi näkyvissä kartalla ja ne ovat:

• Tyynenmeren- planeetan suurin levy, jonka rajoilla tapahtuu jatkuvia tektonisten levyjen törmäyksiä ja muodostuu vikoja - tämä on syy sen jatkuvaan laskuun;
• euraasialainen- kattaa lähes koko Euraasian alueen (paitsi Hindustania ja Arabian niemimaata) ja sisältää suurimman osan mannerkuoresta;
• Indo-Australialainen- Se sisältää Australian mantereen ja Intian mantereen. Jatkuvien törmäysten vuoksi Euraasian levyyn se on murtumassa;
• Etelä-amerikkalainen- koostuu Etelä-Amerikan mantereesta ja osasta Atlantin valtamerta;
• pohjoisamerikkalainen- koostuu Pohjois-Amerikan mantereesta, osasta Koillis-Siperiaa, Atlantin luoteisosasta ja puolet jäämeristä;
• afrikkalainen- koostuu Afrikan mantereesta sekä Atlantin ja Intian valtameren valtamerestä. On mielenkiintoista, että sen vieressä olevat levyt liikkuvat siitä vastakkaiseen suuntaan, joten planeettamme suurin vika sijaitsee täällä;
• Etelämantereen levy- koostuu Etelämantereesta ja läheisestä valtameren kuoresta. Koska levyä ympäröivät valtameren keskiharjat, muut mantereet siirtyvät jatkuvasti pois siitä.

Tektonisten levyjen liike litosfäärissä

Litosfäärilevyt, jotka yhdistävät ja erottavat toisistaan, muuttavat ääriviivojaan koko ajan. Tämä antaa tutkijoille mahdollisuuden esittää teorian, että noin 200 miljoonaa vuotta sitten litosfäärissä oli vain Pangea - yksi maanosa, joka myöhemmin jakautui osiin, jotka alkoivat vähitellen siirtyä pois toisistaan ​​erittäin alhaisella nopeudella (keskimäärin noin seitsemän senttimetriä vuodessa).

Se on kiinnostavaa! Oletetaan, että litosfäärin liikkeestä johtuen 250 miljoonan vuoden kuluttua planeetallemme muodostuu uusi maanosa liikkuvien maanosien yhdistymisen seurauksena.

Kun valtameri ja mannerlaatat törmäävät, valtameren kuoren reuna vajoaa mannerlaatan alle, kun taas valtameren laatan toisella puolella sen raja poikkeaa viereisestä laatasta. Rajaa, jota pitkin litosfäärien liike tapahtuu, kutsutaan subduktiovyöhykkeeksi, jossa levyn ylä- ja upporeunat erotetaan. On mielenkiintoista, että vaippaan syöksyvä levy alkaa sulaa, kun maankuoren yläosaa puristetaan, minkä seurauksena muodostuu vuoria, ja jos myös magma puhkeaa, niin tulivuoria.

Paikoissa, joissa tektoniset levyt joutuvat kosketuksiin toistensa kanssa, on vulkaanisen ja seismisen maksimaalisen aktiivisuuden vyöhykkeitä: litosfäärin liikkeen ja törmäyksen aikana maankuori romahtaa, ja niiden erkaneessa muodostuu murtumia ja painaumia (litosfääri ja Maan kohokuviot ovat yhteydessä toisiinsa). Tästä syystä maan suurimmat maamuodot sijaitsevat tektonisten laattojen reunoilla - vuoristoissa, joissa on aktiivisia tulivuoria ja syvänmeren juoksuhautoja.

Litosfäärin ongelmat

Teollisuuden intensiivinen kehitys on johtanut siihen, että ihminen ja litosfääri ovat viime aikoina tulleet erittäin vaikeaksi tulla toimeen keskenään: litosfäärin saastuminen on saamassa katastrofaaliset mittasuhteet. Tämä johtui teollisuusjätteen lisääntymisestä yhdessä kotitalousjätteen sekä maataloudessa käytettävien lannoitteiden ja torjunta-aineiden kanssa, mikä vaikuttaa negatiivisesti maaperän ja elävien organismien kemialliseen koostumukseen. Tutkijat ovat laskeneet, että vuodessa putoaa noin tonni roskaa henkilöä kohden, mukaan lukien 50 kg tuskin hajoavaa jätettä.

Nykyään litosfäärin saastumisesta on tullut kiireellinen ongelma, koska luonto ei pysty selviytymään siitä yksin: maankuoren itsepuhdistuminen on erittäin hidasta, ja siksi haitalliset aineet kerääntyvät vähitellen ja vaikuttavat lopulta negatiivisesti pääsyylliseen. ongelmasta - mies.